[發明專利]一種氣-電復合驅動執行器

在審

• 申請號: 201811264976.4
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109322869A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 楊斯冕
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F15B15/14
• 分類號: F15B15/14;F15B21/00;H02K7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種氣-電復合驅動執行器，其特征在于，包括：伺服電機驅動組件(1)、控制組件(2)、伺服氣缸組件(3)和耦合機構(4)；

其中，所述伺服氣缸組件(3)包括氣缸前端蓋(31)、氣缸缸體(33)、氣缸活塞(34)、活塞導桿(35)、氣缸導向套(38)和氣缸后端蓋(39)，所述活塞導桿(35)上設有油道B和油道C，所述氣缸活塞(34)上沿徑向設有兩個方形孔，兩個所述方形孔關于所述氣缸活塞(34)的軸線對稱；

所述耦合機構(4)包括導柱(41)、小柱塞(44)、彈簧(45)和楔形塊(46)，所述導柱(41)的一端沿所述活塞導桿(35)的軸向伸入活塞導桿(35)內，所述導柱(41)上沿軸向設有兩個矩形溝槽D，所述矩形溝槽D與所述方形孔一一對應，每個所述方形孔內均設有小柱塞(44)、彈簧(45)和楔形塊(46)，所述彈簧(45)的兩端分別與所述小柱塞(44)的頂部以及楔形塊(46)連接，所述楔形塊(46)與所述氣缸活塞(34)固定連接，所述楔形塊(46)與小柱塞(44)、氣缸活塞(34)和活塞導桿(35)之間形成密閉空間(43)，所述油道B和油道C均與所述密閉空間(43)連通，所述密閉空間(43)內通入高壓油后，所述小柱塞(44)底部能夠壓緊所述矩形溝槽D，實現所述導柱(41)與所述氣缸活塞(34)的鎖緊固定；

所述伺服電機驅動組件(1)與所述導柱(41)連接，用于驅動導柱(41)直線運動；

所述控制組件(2)與所述伺服氣缸組件(3)、所述耦合機構(4)以及所述伺服電機驅動組件(1)連接，所述控制組件(2)首先控制所述伺服氣缸組件(3)完成大部分行程，然后控制耦合機構(4)動作，使得所述伺服電機驅動組件(1)與所述伺服氣缸組件(3)耦合連接，最后，控制所述伺服電機驅動組件(1)驅動所述伺服氣缸組件(3)完成剩余行程。

2.根據權利要求1所述的氣-電復合驅動執行器，其特征在于，所述控制組件(2)包括氣液增壓缸(21)、控制器(22)、液壓軟管(25)、第一氣管(26)、比例控制閥(27)、開關控制閥(28)和第二氣管(29)；

所述氣缸活塞(34)將所述氣缸缸體(33)的內腔分為左腔室和右腔室，所述第一氣管(26)連通氣源與所述左腔室，所述第二氣管(29)連通氣源與所述右腔室，所述第一氣管(26)和第二氣管(29)均與所述比例控制閥(27)連接；

所述氣液增壓缸(21)通過液壓軟管(25)與所述油道B和油道C連通，所述開關控制閥(28)與所述液壓軟管(25)連接；

所述比例控制閥(27)和開關控制閥(28)均與控制器(22)連接。

3.根據權利要求2所述的氣-電復合驅動執行器，其特征在于，所述伺服電機驅動組件(1)包括伺服電機(11)、凸緣聯軸器(12)、滾珠絲杠(14)和滾珠螺母(15)；

所述伺服電機(11)的電機軸通過所述凸緣聯軸器(12)與所述滾珠絲杠(14)連接，所述滾珠螺母(15)與所述滾珠絲杠(14)螺紋連接，所述滾珠螺母(15)與所述導柱(41)的另一端固定連接，所述伺服電機(11)與控制器(22)連接。

4.根據權利要求2所述的氣-電復合驅動執行器，其特征在于，所述伺服氣缸組件(3)還包括磁致式伸縮位移傳感器(36)，所述磁致式伸縮位移傳感器(36)的一端與所述氣缸前端蓋(31)相連，另一端的活動磁鐵(361)固定在所述氣缸活塞(34)上，所述磁致式伸縮位移傳感器(36)與所述控制器(22)連接。

5.根據權利要求2所述的氣-電復合驅動執行器，其特征在于，所述伺服氣缸組件(3)還包括用于測量所述左腔室內氣壓的第一壓力傳感器(32)以及用于測量所述右腔室內氣壓的第二壓力傳感器(37)，所述第一壓力傳感器(32)和所述第二壓力傳感器(37)均與所述控制器(22)連接。

6.根據權利要求2所述的氣-電復合驅動執行器，其特征在于，所述耦合機構(4)還包括用于測量所述密閉空間(43)內油壓的第三壓力傳感器(42)，所述第三壓力傳感器(42)與所述控制器(22)連接。